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原文传递电动汽车、电池热管理供电系统及其控制方法

专利名称：	电动汽车、电池热管理供电系统及其控制方法
摘要：	本发明公开了一种电动汽车、电池热管理供电系统及其控制方法，其中，系统包括：动力电池组；电池温度调节模块，用于对动力电池组进行冷却/加热操作；DC‑DC转换模块，用于将高压直流电转换成低压直流电，以给电池温度调节模块供电；分别与DC‑DC转换模块和动力电池组相连的充电控制模块，用于将交流电整流为高压直流电；分别与电池温度调节模块、DC‑DC转换模块和充电控制模块相连的电池管理器，用于根据动力电池组的温度信息控制充电控制模块给动力电池组充电或给电池温度调节模块供电，以及控制电池温度调节模块进行冷却/加热操作。该供电系统降低了外部气候环境对动力电池组充电性能的影响，提升了动力电池组的适用性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	比亚迪股份有限公司
发明人：	伍星驰;谈际刚;王洪军
专利状态：	有效
申请日期：	2017-09-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201710922873.1
公开号：	CN110015196A
代理机构：	北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张润
分类号：	B60L58/26(2019.01);B;B60;B60L;B60L58
申请人地址：	518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号
主权项：	1.一种电池热管理供电系统，其特征在于，包括：动力电池组；电池温度调节模块，所述电池温度调节模块包括并联连接的电池热管理模块与车载空调，其中，所述电池热管理模块用于为所述动力电池组提供加热功率，所述车载空调用于为所述动力电池组提供冷却功率； DC-DC转换模块，所述DC-DC转换模块分别与所述电池温度调节模块和所述动力电池组相连，所述DC-DC转换模块用于将高压直流电转换成低压直流电，以给所述电池温度调节模块供电；充电控制模块，所述充电控制模块分别与所述DC-DC转换模块和所述动力电池组相连，所述充电控制模块用于将外设充电装置的交流电整流为高压直流电，以给所述动力电池组充电，或通过所述DC-DC转换模块给所述电池温度调节模块供电；电池管理器，所述电池管理器分别与所述电池温度调节模块、所述DC-DC转换模块和所述充电控制模块相连，所述电池管理器用于根据所述动力电池组的温度信息控制所述充电控制模块给所述动力电池组充电或通过所述DC-DC转换模块给所述电池温度调节模块供电，以及控制所述电池温度调节模块对所述动力电池组进行冷却/加热操作。 2.如权利要求1所述的车载电池的温度调节系统，其特征在于，所述车载空调包括：压缩机；与所述压缩机相连的冷凝器；连接在所述压缩机和所述冷凝器之间的电池冷却支路，所述电池冷却支路包括板式换热器，所述板式换热器与所述电池热管理模块相连。 3.如权利要求1所述的电池热管理供电系统，其特征在于，所述充电控制模块包括：充电控制器，所述充电控制器的输入端与所述外设充电装置相连；第一预充电容，所述第一预充电容与所述充电控制器并联连接；第一接触器和第二接触器，所述第一接触器的一端与所述充电控制器的一输出端相连，并形成第一节点，所述第二接触器的一端与所述第一节点相连，所述第二接触器的另一端与所述动力电池组的一端相连，并形成第二节点。 4.如权利要求3所述的电池热管理供电系统，其特征在于，所述DC-DC转换模块包括： DC-DC转换器，所述DC-DC转换器的一端与所述充电控制器的另一输出端相连，并形成第三节点；第二预充电容，所述第二预充电容与所述DC-DC转换器并联连接；第三接触器和第四接触器，所述第三接触器的一端与所述DC-DC转换器的另一端相连，并形成第四节点，所述第四接触器的一端与所述第四节点相连，所述第四接触器的另一端与所述第二节点相连。 5.如权利要求4所述的电池热管理供电系统，其特征在于，还包括：预充电阻，所述预充电阻的一端分别与所述第一接触器的另一端和所述第三接触器的另一端相连，所述预充电阻的另一端与所述第二节点相连；第五接触器，所述第五接触器的一端与所述动力电池组的另一端相连，所述第五接触器的另一端与所述第三节点相连。 6.如权利要求5所述电池热管理供电系统，其特征在于，还包括：第一电流传感器，所述第一电流传感器用于检测所述动力电池组的充电电流和放电电流；第二电流传感器，所述第二电流传感器用于在所述动力电池组充电时检测所述充电控制器输出的充电电流，以及在所述动力电池组放电时检测所述动力电池组输入到所述充电控制器的电流。 7.如权利要求3所述电池热管理供电系统，其特征在于，所述充电控制器为充放电式电机控制器，所述外设充电装置为交流充电柜。 8.如权利要求3所述电池热管理供电系统，其特征在于，所述充电控制器为车载充电器，所述外设充电装置为接入市电的插座。 9.如权利要求1所述电池热管理供电系统，其特征在于，所述电池温度调节模块包括：泵、介质容器、PTC加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、流速传感器以及热管理控制器。 10.如权利要求9所述的电池热管理供电系统，其特征在于，所述电池温度调节模块还包括设置在所述流路的入口的第一温度传感器，设置在所述流路的出口的第二温度传感器，以及流速传感器。 11.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的电池温度调节系统。 12.一种电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，所述电池热管理供电系统包括电池管理器、动力电池组、车载空调、电池热管理模块、充放电式电机控制器和DC-DC转换器，其中，所述电池管理器与所述充放电式电机控制器进行CAN通信，所述控制方法包括以下步骤：在交流充电柜与所述充放电式电机控制器建立连接后，所述电池管理器获取所述动力电池组的状态信息，其中，所述状态信息包括所述动力电池组的温度；所述电池管理器判断所述动力电池组的温度是否大于等于高温阈值；如果所述动力电池组的温度小于所述高温阈值，则所述电池管理器进一步判断所述动力电池组的温度是否小于等于低温阈值；如果所述动力电池组的温度大于所述低温阈值，则所述电池管理器控制与所述充放电式电机控制器相连第一接触器和第二接触器的接触器状态，以及与所述DC-DC转换器相连的第三接触器和第四接触器的接触器状态，并获取所述动力电池组的充电信息，其中，所述第一接触器与预充电阻串联后与所述第二接触器并联连接，所述第三接触器与所述预充电阻串联后与所述第四接触器并联连接；所述电池管理器将所述充电信息发送至所述充放电式电机控制器，以使所述充放电式电机控制器对所述动力电池组进行充电。 13.如权利要求12所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，还包括：在所述动力电池开始充电后，所述电池管理器判断所述动力电池的温度是否小于等于预设加热温度；如果所述动力电池的温度小于等于所述预设加热温度，则所述电池管理器控制所述电池温度调节模块对所述动力电池进行加热操作。 14.如权利要求13所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，还包括：如果所述动力电池的温度大于所述预设加热温度，则所述电池管理器判断所述动力电池的温度是否大于等于预设冷却温度；如果所述动力电池的温度大于等于所述预设冷却温度，则所述电池管理器控制所述电池温度调节模块对所述动力电池进行冷却操作。 15.如权利要求12所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，还包括：如果所述动力电池的温度大于等于所述高温阈值，或所述动力电池组的温度小于等于所述低温阈值，则所述电池管理器向所述充放电式电机控制器发送高温电池冷却功能或低温加热功能启动信息，以使所述充放电式电机控制器启动供电功能；在所述充放电式电机控制器启动供电功能后，所述电池管理器向所述电池温度调节模块发送所述电池冷却或加热功能启动信息；所述电池温度调节模块响应所述电池冷却或加热功能启动信息后，所述热管理控制器控制所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器和所述第四接触器的接触器状态，并获取所述动力电池的冷却或加热功率需求信息；所述电池管理器将所述动力电池的冷却或加热功率需求信息分别发送至所述充放电式电机控制器和所述电池温度调节模块，并控制与所述动力电池组相连的第五接触器断开；所述充放电式电机控制器根据所述冷却或加热功率需求信息调整输出电压，以使所述电池温度调节模块对所述动力电池组进行冷却或加热操作。 16.如权利要求14或15所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，所述电池温度调节模块对所述动力电池组进行冷却操作时，所述热管理控制器控制所述电池热管理模块的水泵开始工作；所述车载空调控制所述车载空调的压缩机开始工作；所述热管理控制器获取所述动力电池的实际冷却功率；在所述实际冷却功率小于所述冷却需求功率时，所述电池管理器控制所述充放电式电机控制器增大供电功率，并通过所述车载空调控制所述压缩机增大制冷功率。 17.如权利要求13或15所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，所述电池温度调节模块对所述动力电池组进行加热操作时，所述热管理控制器控制所述电池热管理模块的水泵和PTC加热器开始工作；所述热管理控制器获取所述动力电池的实际冷却功率；在所述实际加热功率小于所述加热需求功率时，所述电池管理器控制所述充放电式电机控制器增大供电功率，并通过所述热管理控制器控制所述PTC加热器提高加热功率。 18.如权利要求15所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，还包括：所述电池管理器判断所述动力电池组的电流是否为零；如果所述动力电池的电流为零，则所述电池管理器判断所述动力电池组的温度是否小于冷却目标温度或是否大于等于加热目标温度；如果所述动力电池组的温度小于所述冷却目标温度或大于等于所述加热目标温度，则所述电池管理器判定电池冷却或加热完成，并控制所述第五接触器闭合，以使所述动力电池组开始充电；以及如果所述动力电池的电流不为零，则所述电池管理器判定所述第五接触器烧结，并关闭所述电池冷却或加热功能。 19.如权利要求15所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，所述电池管理器控制与所述充放电式电机控制器相连第一接触器和第二接触器的接触器状态，以及与所述DC-DC转换器相连的第三接触器和第四接触器的接触器状态，包括：所述电池管理器控制所述第一接触器闭合，并判断与所述充放电式电机控制器并联连接的第一预充电容两端的电压与所述动力电池组两端的电压之间的差值的绝对值是否小于第一预设值；如果所述第一预充电容两端的电压与所述动力电池组两端的电压之间的差值的绝对值小于所述第一预设值，则控制所述第二接触器闭合，且控制所述第一接触器断开；控制所述第三接触器闭合，并判断与所述DC-DC转换器并联连接的第二预充电容两端的电压与所述动力电池组两端的电压之间的差值的绝对值是否小于所述第一预设值；如果所述第二预充电容两端的电压与所述动力电池组两端的电压之间的差值的绝对值是否小于所述第一预设值，则控制所述第四接触器闭合，且控制所述第三接触器断开。 20.如权利要求14所述的电池热管理供电系统的控制方法，其特征在于，所述充电信息包括充电允许信息和最大允许充电功率。 21.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求10-20中任一项所述的电池热管理供电系统的控制方法。
所属类别：	发明专利